Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Рой А. Периана
Periana1.jpg
Родившийся1957 (63–64 года)
Джорджтаун, Гайана [1]
НациональностьАмериканец
Альма-матерМичиганский университет , бакалавр
Калифорнийского университета, Беркли , доктор философии.
ИзвестенФункционализация связи CH
Научная карьера
ПоляГомогенный катализ
УчрежденияНаучно-исследовательский институт Скриппса

Университет Южной Калифорнии
Catalytica Inc.
Catalytica Advanced Technologies
Dow Chemical

Компания Monsanto
ДокторантРоберт Дж. Бергман
ВлиянияГенри Таубе
Эндрю Штрейтвизер

Рой А. Периана - американский химик-металлоорганизм .

Биография [ править ]

Ранняя жизнь [ править ]

Он родился в Джорджтауне, Гайана, в 1957 году. Переехав в Соединенные Штаты после окончания школы, Периана учился и получил степень бакалавра химии в Мичиганском университете в 1979 году. Затем он работал в промышленности в компании Dow Chemical Company в Мидленде, штат Мичиган. . В 1981 году он вернулся в аспирантуру Калифорнийского университета в Беркли, где получил степень доктора философии. в 1985 году под руководством Роберта Г. Бергмана . Его работа с Бергманом была сосредоточена на разработке новых комплексов родия, которые подвергаются активации связей CH и CC алканов . [2] [3] Его диссертация была озаглавлена ​​«Механизм окислительного присоединения циклопентадиенил-родиевых комплексов к углерод-водородным и углерод-углеродным связям».

Perianarhchactivation.png

Карьера [ править ]

После окончания школы Периана присоединилась к компании Monsanto в качестве химика-исследователя. В 1988 году он переехал в Кремниевую долину и присоединился к Catalytica, Inc. в качестве руководителя группы. Несколько лет спустя его группа отделилась от Catalytica, Inc., чтобы сформировать Catalytica Advanced Technologies с Периана в качестве соучредителя и вице-президента по исследованиям. В 2000 году Периана перешла на учебу. Он принял должность профессора химии и члена Института углеводородов Локера при Университете Южной Калифорнии . Там он также был директором Консорциума USC- Caltech - Chevron Corporation по новым технологиям катализа. В 2007 году профессор Ричард А. Лернер из Исследовательского института Скриппсапредложил профессору Периане должность профессора химии и директора нового исследовательского центра на Юпитере, штат Флорида , в кампусе Исследовательского института Скриппса . В 2007 году был основан Центр энергии и материалов Скриппса как центр, позволяющий создать новое поколение химии для устойчивой планеты.

CH 4 и другие углеводороды (N 2 , O 2 , H 2 O и CO 2 ) являются одними из самых распространенных сырьевых материалов на Земле. Преобразование этих небольших молекул генерирует большую часть энергии и материалов в мире, а также большую часть выбросов CO 2 . Связи (силы), которые удерживают атомы вместе во всех этих маленьких молекулах, являются одними из самых сильных, известных в химии. Несмотря на более чем 75-летние исследования, химические средства для контроля и разрыва этих связей при более низких температурах не были разработаны. В результате современные технологии переработки этого сырья неэффективны и приводят к значительному увеличению выбросов., более быстрое истощение запасов, более высокие затраты и большая зависимость от нефти, чем требуется. Разработка химикатов следующего поколения, которые могут разорвать эти связи в мягких условиях, может привести к новому поколению технологий, которые будут значительно более эффективными и рентабельными. Это будет иметь важное значение для более устойчивой планеты в 21 веке. В центре внимания исследований Periana находится разработка новой химии, основанной на молекулярных (также называемых гомогенными или одноцентровыми) катализаторах, которые могут способствовать разрыву прочных связей в этом сырье. Одним из основных направлений карьеры Перианы было селективное частичное окислительное превращение метана (CH 4, основной компонент природного газа ) в метанол (MeOH). Общая стратегия, которая используется, заключается в разработке молекулярных катализаторов, которые работают за счет активации CH: реакции, посредством которой молекулярный катализатор, MX, может реагировать и расщеплять связь RH с образованием промежуточных соединений MR в мягких условиях с высокой селективностью. Непрерывная функционализация этих промежуточных продуктов MR до продуктов с регенерацией MX приводит к очень эффективному каталитическому циклу для прямой селективной функционализации алканов.

Periana продемонстрировала несколько рабочих примеров молекулярных катализаторов, основанных на электрофильной активации CH (генерирует положительный заряд на C во время расщепления CH), которые работают в серной кислоте (H 2 SO 4 ), превращая метан в метилбисульфат , сложный сульфатный эфир метанола в высокой концентрации. урожайность и селективность. Два наиболее ярких примера этой работы включают использование катионов Hg (II) [4] или комплекса Pt (bpym) Cl 2 . [5]В дополнение к увеличению скорости разрыва связи CH центральным условием успеха этого подхода было использование кислотного растворителя как для активации катализатора, так и для «защиты» спиртового продукта посредством реакций протонирования.

Периана опубликовала статью в мультидисциплинарном журнале Science, в которой описывается использование основных трифторацетатных солей свинца и таллия, которые преобразуют поток природного газа (включающий метан , этан и пропан ) в соответствующие эфиры трифторацетата. [6] Было обнаружено, что система легко приводила к быстрому окислению потока природного газа при 180 ° C и была способна реагировать с потоком смешанного газа или каждым алканом независимо. [7]

С тех пор он расширил свою работу по активации CH , чтобы изучить использование основных растворителей для облегчения активации сильных связей. Фундаментальной стратегией в этом случае является разработка катализаторов, которые действуют путем нуклеофильной активации CH, которые, в отличие от электрофильной активации CH, генерируют отрицательный заряд на углероде во время расщепления CH. Ожидается, что в этом случае сильно щелочной растворитель может как активировать катализатор, так и «защищать» спиртовой продукт депротонированием. Это достигается за счет использования невинных лигандов, которые участвуют в реакции путем протонирования или депротонирования. [8] [9] Это позволило продемонстрировать первый пример ускоренной активации CH на водной основе с использованием Ru (IPI) Cl3 прекатализатор, где IPI = 2,6-диимидизоилпиридин. [10] Эта стратегия привела к демонстрации активации CH комплексом Ru (II) (IPI) (OH) n (H2O) m, растворенным в водном KOH. Как и следовало ожидать, было обнаружено, что скорость активации CH увеличивается при увеличении [KOH].

Периана в настоящее время является директором Центра энергетики и материалов Скриппса (SEMC). Широкое видение Periana для SEMC состоит в том, чтобы объединить все разрозненные навыки и опыт в активации прочных связей в малых молекулах CH 4 , N 2 , O 2 , H 2 O и CO 2 под одной крышей с целью разработки новое поколение чистых, экономичных технологий для устойчивой планеты в 21 веке.

Награды и профессиональная деятельность [ править ]

Рой Периана участвовал во множестве синергетических действий:

  • Соучредитель и член совета директоров Qateomix, Inc. Ковина, Калифорния [ когда? ]
  • Стипендия Японского общества содействия науке (JSPS), 2007 г.
  • Темы современной химии. Редактор тома: активация канала CH, 2005 г.
  • Seminaire Hors-Ville en Chimie Inorganique Switzerland, сентябрь 2001 г.
  • Catalytica Adv. Technologies, Inc. Соучредитель и вице-президент 1994-2000 гг.
  • Председатель Национального симпозиума ACS по неорганическим веществам в 1999 г.
  • Публикации в области науки (1993, 1998, 2003 и 2014). Широкое освещение в различных СМИ: C&E News, Wall Street Journal, New York Times и др.
  • Приглашенный докладчик на Гордонских конференциях по металлоорганическим и неорганическим реакционным механизмам в 1993, 1997 и 1999 годах.
  • Премия за достижения, компания Monsanto, 1987 и 1988 гг.
  • Graduate Scholastic Honor Society, Калифорнийский университет в Беркли, 1983 - 1985 гг.
  • Основной докладчик на конференции Bloomberg по энергетике 1998 г.
  • Основной докладчик на семинаре Zimmerman Organometallic Workshop, 1998 г.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Hashiguchi, BG; Bischof, SB; Конник, МК; Периана, РА (2012). «Разработка катализаторов для функционализации неактивированных связей C – H на основе реакции активации CH». В соотв. Chem. Res . 45 (6): 885–898. DOI : 10.1021 / ar200250r . PMID  22482496 .
  2. ^ Периана, РА; Бергман, Р.Г. (1986). «Изомеризация гидридоалкилродиевых комплексов, образующихся при окислительном присоединении родия к алкан-углерод-водородным связям. Доказательства промежуточности комплексов .eta.2-алканов». Варенье. Chem. Soc . 108 (23): 7332–7346. DOI : 10.1021 / ja00283a032 .
  3. ^ Периана, РА; Бергман, Р.Г. (1986). «Углерод-углеродная активация органических соединений с малым кольцом путем расположения циклоалкилгидридородиевых комплексов в родациклоалканы. Синтез металлациклобутанов, в том числе со связью третичный металл-углерод, путем нуклеофильного присоединения к -аллильным комплексам». Варенье. Chem. Soc . 108 (23): 7346–7355. DOI : 10.1021 / ja00283a033 .
  4. ^ Периана, РА; Таубе, диджей; Evitt, ER; Loffler, DG; Вентрчек, PR; Voss, G .; Масуда, Т. (1993). «Катализированная ртутью высокопроизводительная система для окисления метана в метанол». Наука . 259 (5093): 340–343. Bibcode : 1993Sci ... 259..340P . DOI : 10.1126 / science.259.5093.340 . PMID 17832346 . S2CID 21140403 .  
  5. ^ Периана, РА; Таубе, диджей; Gamble, S .; Taube, H .; Satoh, T .; Фуджи, Х. (1998). «Платиновые катализаторы высокопроизводительного окисления метана до производного метанола». Наука . 280 (5363): 560–564. Bibcode : 1998Sci ... 280..560P . DOI : 10.1126 / science.280.5363.560 . PMID 9554841 . 
  6. ^ Hashiguchi, BG; Конник, ММ; Бишоф С.М.; Gustafson, SJ; Девараджан, Д .; Gunsalus, N .; Ess, DH; Периана, РА (2014). «Соединения основной группы селективно окисляют смеси метана, этана и пропана до спиртовых эфиров». Наука . 343 (6176): 1232–1237. Bibcode : 2014Sci ... 343.1232H . DOI : 10.1126 / science.1249357 . PMID 24626925 . S2CID 25107449 .  
  7. ^ «Ключ к следующей энергетической революции». Наука сейчас . 2014 г. http://news.sciencemag.org/chemistry/2014/03/key-next-energy-revolution
  8. Перейти ↑ Crabtree, RH (2010). «Создание лигандов с множественными личностями». Наука . 330 (6033): 455–456. Bibcode : 2010Sci ... 330..455C . DOI : 10.1126 / science.1197652 . PMID 20966237 . S2CID 206529865 .  
  9. Перейти ↑ Crabtree, RH (2011). «Многофункциональные лиганды в катализе переходных металлов». New J. Chem . 35 : 18–23. DOI : 10.1039 / C0NJ00776E .
  10. ^ Hashiguchi, Brian G. (2010). «Ускорение нуклеофильной активации CH сильноосновными растворителями» (PDF) . Журнал Американского химического общества . 132 (36): 12542–12545. DOI : 10.1021 / ja102518m . PMID 20734988 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Рой А. Периана, доктор философии Резюме - scripps.edu
  • Periana Group - scripps.edu
  • Центр энергетики и материалов Scripps - scripps.edu
  • Страница факультета Скриппса
  • Уведомление о найме Periana в Scripps